Астрономы обнаружили, как рождаются звёзды
Астрономы обнаружили доказательства существования магнитных полей, связанных с диском газа и пыли диаметром в несколько сотен световых лет в глубине системы из двух сливающихся галактик, известной как Arp220 (на фото). Автор: NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScl/AURA), ESA, Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Магни́тное по́ле — поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля.
Магнитное поле может создаваться электрическим током или, в случае постоянных магнитов, магнитными моментами электронов в атомах (и моментами других частиц, что обычно проявляется в существенно меньшей степени).
Кроме этого, оно возникает в результате изменения во времени электрического поля.
Основной количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции
B
{\displaystyle \mathbf {B} }
(вектор индукции магнитного поля). Википедия
Однако до сих пор существование такой силы было лишь теоретическим предположением, а не наблюдением.
Международная группа исследователей под руководством астрофизика доктора Дэвида Клементса из Имперского колледжа обнаружила доказательства наличия магнитных полей, связанных с диском из газа и пыли диаметром в несколько сотен световых лет, расположенным глубоко внутри системы из двух сливающихся галактик, известной как Arp220.
Они говорят, что эти регионы могут быть ключом к созданию центров взаимодействующих галактик, подходящих для приготовления большого количества водорода в молодые звезды. Это связано с тем, что магнитные поля могут быть способны остановить интенсивные вспышки звездообразования в ядрах сливающихся галактик от фактического «выкипания», когда температура повышается слишком сильно.
Королевское астрономическое общество (англ. Royal Astronomical Society) — научное общество Великобритании, основанное в 1820 году под названием Астрономическое общество Лондона (Astronomical Society of London) для поддержки астрономических исследований, которые изначально по большей части проводились астрономами-любителями. В 1831 году общество получило королевские привилегии от короля Вильгельма IV и обрело современное наименование. В 1915 году доступ в общество получили женщины. Википедия
«Это первый раз, когда мы обнаружили доказательства наличия магнитных полей в ядре слияния», — сказал доктор Клементс, — «но это открытие — всего лишь отправная точка. Теперь нам нужны более совершенные модели и возможность увидеть, что происходит при других слияниях галактик».
Объясняя роль магнитных полей в формировании звезд, он привел аналогию с кулинарией.
«Если вы хотите приготовить много звезд (рождественских пудингов) за короткий промежуток времени, вам нужно сжать вместе много газа (или ингредиентов). Это то, что мы видим в ядрах слияний. Но затем, по мере того, как тепло от молодых звезд (или вашей плиты) накапливается, все может выкипеть, и газ (или смесь для пудинга) рассеивается», - сказал доктор Клементс.
«Чтобы остановить это, нужно добавить что-то, что будет удерживать все это вместе — магнитное поле в галактике или крышку и вес скороварки».
Астрономы уже давно ищут волшебный ингредиент, который позволяет некоторым галактикам формировать звезды более эффективно, чем обычно.
Одна из проблем слияний галактик заключается в том, что они могут образовывать звезды очень быстро, в том, что известно как вспышка звездообразования. Это означает, что они ведут себя иначе, чем другие галактики со звездообразованием, с точки зрения соотношения между скоростью звездообразования и массой звезд в галактике — они, по-видимому, превращают газ в звезды более эффективно, чем галактики без вспышки звездообразования. Астрономы озадачены тем, почему это происходит.
Одна из возможностей заключается в том, что магнитные поля могут действовать как дополнительная «связующая сила», которая удерживает газ, формирующий звезды, дольше, сопротивляясь тенденции газа расширяться и рассеиваться при нагревании его молодыми горячими звездами или сверхновыми при смерти массивных звезд.
Теоретические модели уже предполагали это ранее, но новые наблюдения впервые показывают, что магнитные поля присутствуют по крайней мере в одной галактике.
Исследователи использовали субмиллиметровую решетку (SMA) на Маунакеа на Гавайях, чтобы исследовать глубь сверхяркой инфракрасной галактики Arp220.
SMA разработан для получения изображений света в диапазоне длин волн около миллиметра, что находится на границе между инфракрасными и радиоволнами. Это открывает окно в широкий спектр астрономических явлений, включая сверхмассивные черные дыры и рождение звезд и планет.
Arp220 — один из самых ярких объектов во внегалактическом дальнем инфракрасном небе, возникший в результате слияния двух богатых газом спиральных галактик, что вызвало вспышку звездообразования в ядерных областях слияния.
Внегалактическое дальнее инфракрасное небо — это космическое фоновое излучение, состоящее из интегрированного света от пылевых выбросов далеких галактик. Около половины всего звездного света возникает в дальнем инфракрасном диапазоне.
Следующим шагом исследовательской группы станет использование Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) — самого мощного телескопа для наблюдения за молекулярным газом и пылью в холодной Вселенной — для поиска магнитных полей в других сверхъярких инфракрасных галактиках.
Это связано с тем, что следующая по яркости после Arp220 местная сверхъяркая инфракрасная галактика в четыре раза или более тусклее.
Исследователи надеются, что благодаря полученным ими результатам и дальнейшим наблюдениям роль магнитных полей в некоторых самых ярких галактиках локальной Вселенной станет гораздо яснее.
Больше информации: Dave Clements et al, Polarized Dust Emission in Arp220: Magnetic Fields in the Core of an Ultraluminous Infrared Galaxy,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024) DOI: 10.1093/mnrasl/slae107 academic.oup.com/mnrasl/articl ….1093/mnrasl/slae107
Источник: Royal Astronomical Society
0 комментариев